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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-08-01
(45)【発行日】2023-08-09
(54)【発明の名称】マルチスポットレーザプローブのマルチコアファイバ
(51)【国際特許分類】
A61F 9/008 20060101AFI20230802BHJP
【ＦＩ】
A61F9/008 150
A61F9/008 151
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2020531780
(86)(22)【出願日】2018-12-12
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-02-18
(86)【国際出願番号】 IB2018059979
(87)【国際公開番号】W WO2019116285
(87)【国際公開日】2019-06-20
【審査請求日】2021-11-19
(31)【優先権主張番号】62/597,550
(32)【優先日】2017-12-12
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/598,653
(32)【優先日】2017-12-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/622,299
(32)【優先日】2018-01-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/630,865
(32)【優先日】2018-02-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】319008904
【氏名又は名称】アルコン インコーポレイティド
(74)【代理人】
【識別番号】100099759
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 篤
(74)【代理人】
【識別番号】100123582
【弁理士】
【氏名又は名称】三橋 真二
(74)【代理人】
【識別番号】100147555
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 公一
(74)【代理人】
【識別番号】100160705
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】チェンコアン テャオ
(72)【発明者】
【氏名】アリレザ ミルセパッシ
(72)【発明者】
【氏名】ロナルド ティー．スミス
(72)【発明者】
【氏名】マーク ハリソン ファーリー
(72)【発明者】
【氏名】ディーン リチャードソン
【審査官】細川 翔多
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１３－５１３４５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１０／１４３４０２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開昭６１－２５７６３８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－１７０１７１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１３－５０９２７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０２６５６０２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特表２００３－５１８３９５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｆ ９／００８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ユーザによって把持するための形状及びサイズにされたプローブ本体、目に挿入するように構成されたカニューレを含むプローブチップ、
前記カニューレにおいて、その遠位端部分に配置された屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズ、
少なくとも部分的に前記カニューレを通して延在するマルチコア光ファイバケーブル（ＭＣＦ）
を含むマルチスポットレーザプローブであって、前記ＭＣＦは、
複数のコアと、
溶融シリカから形成されたクラッドであって、前記複数のコアを取り囲み、前記複数のコアの１つ又は複数の屈折率は、前記クラッドの屈折率よりも大きい、クラッドと、
前記クラッドの外周を取り囲む被覆と、
前記ＧＲＩＮレンズとの界面に配置された遠位端と
を含み、前記ＧＲＩＮレンズは、前記ＭＣＦの前記遠位端からのレーザ光を変換して、標的面上にレーザビームのマルチスポットパターンを作り出すように構成される、マルチスポットレーザプローブ。
【請求項2】
前記複数のコアは、レーザシステムの回折光学素子（ＤＯＥ）からの２×２マルチスポットパターンに合致するように構成された２×２アレイを形成する、請求項１に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項3】
前記ＭＣＦの前記遠位端は、前記界面において正圧で前記ＧＲＩＮレンズに当接する、請求項２に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項4】
前記ＭＣＦの前記遠位端は、エアギャップによって前記ＧＲＩＮレンズから分離される、請求項２に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項5】
前記被覆の一部は、前記ＭＣＦの前記遠位端の長さから除外されている、請求項１に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項6】
前記ＭＣＦから除去された前記被覆の前記一部の前記長さは、前記ＭＣＦの前記遠位端から近位側に延在する０．５ｍｍ～５．０ｍｍの範囲内である、請求項５に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項7】
前記クラッドを取り囲む第２のクラッドをさらに含み、前記第２のクラッドは、ポリマーを含み、前記被覆は、前記第２のクラッドを取り囲み、前記被覆は、ポリマーを含む、請求項１に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項8】
クラッド及び前記クラッドの外周を取り囲む被覆によって取り囲まれる複数のコアを含むマルチコア光ファイバケーブル（ＭＣＦ）であって、前記複数のコアの１つ又は複数の屈折率は、前記クラッドの屈折率よりも大きい、マルチコア光ファイバケーブル（ＭＣＦ）と、前記ＭＣＦの遠位端に結合されたプローブチップを含むプローブと、
前記プローブチップの遠位端に配置されたレンズと
を含むマルチスポットレーザプローブであって、
前記レンズは、前記ＭＣＦの前記遠位端からのレーザ光を変換して、標的面上にレーザビームのマルチスポットパターンを作り出すように構成され、及び
前記ＭＣＦの前記遠位端は、前記レンズとの界面で終端する、マルチスポットレーザプローブ。
【請求項9】
前記被覆は、ポリイミド被覆を含み、前記複数のコアは、ゲルマニウム添加シリカを含み、及び
前記クラッドは、溶融シリカを含む、請求項８に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項10】
前記被覆の一部は、前記ＭＣＦの前記遠位端の長さから除外されている、請求項８に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項11】
前記複数のコアは、レーザシステムの回折光学素子（ＤＯＥ）からの２×２マルチスポットパターンに合致するように構成される２×２アレイを形成する、請求項８に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項12】
前記プローブチップは、目に挿入するように構成されたカニューレを含み、前記ＭＣＦの前記遠位端及び前記レンズは、前記カニューレ内に配置される、請求項８に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項13】
前記レンズは、屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズを含み、前記ＭＣＦの前記遠位端は、正圧で前記ＧＲＩＮレンズに当接する、請求項８に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項14】
前記レンズは、屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズを含み、前記ＭＣＦの前記遠位端は、ギャップによって前記ＧＲＩＮレンズから分離される、請求項８に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【請求項15】
前記クラッドを取り囲む第２のクラッドをさらに含み、前記第２のクラッドは、ポリマーを含み、前記被覆は、前記第２のクラッドを取り囲み、前記被覆は、ポリマーを含む、請求項８に記載のマルチスポットレーザプローブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、マルチスポットレーザプローブに関し、より詳細には、マルチコア光ファイバケーブルを有する手術用プローブを介してマルチスポットレーザ光線を送達するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0002】
多岐にわたる医療処置において、レーザ光は、処置を支援するため及び患者の生体構造を治療するために使用される。例えば、レーザ光凝固術において、レーザプローブは、網膜のレーザ熱傷スポットで血管を焼灼するために使用される。特定のタイプのレーザプローブは、複数のスポットを同時に焼き、これは、より速く且つより効率的な光凝固術をもたらすことができる。これらのマルチスポットレーザプローブの幾つかは、レーザスポットパターンを示す複数のレーザビームに単一のレーザビームを分割し、対応するファイバパターンを示す光ファイバのアレイにこれらのビームを送達する。一般的に、ファイバは、ファイバパターンがレーザスポットパターンに合致するように厳密に実装されるべきである。また、レーザスポットパターンは、ファイバパターンに正確にアライメントされるべきである。
【0003】
レーザ熱傷スポットで血管を焼灼することに加えて、レーザは、視覚を提供する網膜に存在する桿体視細胞及び錐体視細胞の一部に損傷も与え、視力に影響を与える可能性がある。視覚は、網膜の中心の黄斑部で最も鋭いため、外科医は、レーザ熱傷スポットが網膜の周辺部で生じるようにレーザプローブを配置する。このようにして、一部の周辺視野が中心視野を維持するために犠牲にされることがある。処置中、光凝固術が行われる網膜エリアが照明されるように、外科医は、焼かない照準ビームを用いてプローブを駆動する。低出力赤色レーザダイオードが利用できることにより、照準ビームは、一般に、低出力赤色レーザ光である。外科医は、所望の網膜スポットを照明するようにレーザプローブを配置すると、足踏ペダル又は他の手段を用いてレーザを作動させて、照明されたエリアの光凝固術を行う。ある網膜スポットを焼き終えると、外科医は、照準光を用いて新しいスポットを照明するためにプローブを再配置し、レーザを作動させ、プローブを再配置し、網膜に所望の数の焼かれたレーザスポットが分布されるまでこれを繰り返す。
【0004】
糖尿病性網膜症の場合、汎網膜光凝固術（ＰＲＰ）処置が行われる場合があり、ＰＲＰの必要とされるレーザ光凝固術の数は、一般的に大きい。例えば、１，０００～１，５００のスポットが通常焼かれる。従って、レーザプローブが、同時に複数のスポットを焼くことが可能なマルチスポットプローブであれば、光凝固術処置がより速くなる（レーザ源出力が十分であると仮定する）ことを容易に理解することができる。その結果、マルチスポット／マルチファイバレーザプローブが開発されており、参照により本明細書にその全体が援用される米国特許第８，９５１，２４４号明細書及び第８，５６１，２８０号明細書に記載されている。
【0005】
硝子体網膜処置も、目の内部及び網膜組織上に向けられた照明光から恩恵を受ける。硝子体網膜の外科医は、多くの場合、レーザ照準ビーム及びレーザ治療ビームを送達するためのレーザプローブを使用すると共に、患者の生体構造を見るために照明光線を網膜表面上に向けるための追加の器具も使用する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0006】
ある実施形態によれば、本開示は、ユーザによって把持するための形状及びサイズにされたプローブ本体と、目に挿入するように構成されたカニューレを含むプローブチップと、カニューレにおいて、その遠位端部分に配置された屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズと、少なくとも部分的にカニューレを通して延在するマルチコア光ファイバケーブル（ＭＣＦ）とを含むマルチスポットレーザプローブに向けられる。ＭＣＦは、ゲルマニウム添加シリカから形成された複数のコアと、溶融シリカから形成されたクラッドと、クラッドを取り囲む被覆と、ＧＲＩＮレンズとの界面に配置された遠位端とを含み得る。クラッドは、複数のコアを取り囲み得る。複数のコアの１つ又は複数の屈折率は、クラッドの屈折率よりも大きいことができる。被覆の一部は、ＭＣＦの遠位端の長さから除外され得、及びＧＲＩＮレンズは、ＭＣＦの遠位端からレーザ光を平行移動させて、標的面上にレーザビームのマルチスポットパターンを作り出すように構成され得る。
【0007】
別の実施形態は、クラッド及びクラッドを取り囲む被覆によって取り囲まれる複数のコアを含むＭＣＦと、プローブとを含むマルチスポットレーザプローブに向けられる。プローブは、ＭＣＦの遠位端に結合されたプローブチップを含み得る。マルチスポットレーザプローブは、プローブチップの遠位端に配置されたレンズも含み得る。レンズは、ＭＣＦの遠位端からレーザ光を平行移動させて、標的面上にレーザビームのマルチスポットパターンを作り出すように構成され得る。ＭＣＦの遠位端は、レンズとの界面で終端し得る。複数のコアの１つ又は複数の屈折率は、クラッドの屈折率よりも大きいことができる。
【0008】
さらなる実施形態は、マルチスポットレーザビームパターンを付与する方法に向けられる。本方法は、レーザ源によってレーザ光線を生成することと、レーザ光線をコリメートさせることと、レーザ光線のマルチスポットレーザパターンを作り出すように構成された回折光学素子（ＤＯＥ）にコリメートされたレーザ光線を向けることと、レーザ光線のマルチスポットパターンをＭＣＦの近位端の界面内に集束させることとを含み得る。レーザ光線のマルチスポットレーザパターンの各レーザ光線は、ＭＣＦの複数のコアの１つに伝送され得る。レーザ光線は、ＭＣＦのコアに沿って伝搬され得る。複数のコアは、クラッドによって取り囲まれ得、及びクラッドは、被覆によって取り囲まれ得る。複数のコアのそれぞれの屈折率は、クラッドの屈折率よりも大きいことができ、及び被覆の一部は、ＭＣＦの遠位端の長さから除外され得る。本方法は、レーザ光線のマルチスポットパターンをＭＣＦの遠位端に伝送すること、及び手術用プローブの遠位先端のレンズを通るようにレーザ光線のマルチスポットパターンを指向させることも含み得る。
【0009】
本開示の様々な実施形態は、以下の特徴の１つ又は複数を含み得る。複数のコアは、レーザシステムの回折光学素子（ＤＯＥ）からの２×２マルチスポットパターンに合致するように構成され得る２×２アレイを形成し得る。ＭＣＦの遠位端は、界面において正圧でＧＲＩＮレンズに当接し得る。ＭＣＦの遠位端は、エアギャップによってＧＲＩＮレンズから分離され得る。被覆の一部の長さは、ＭＣＦから除去され得、その長さは、ＭＣＦの遠位端から近位側に延在する０．５ｍｍ～５．０ｍｍの範囲内であり得る。ＭＣＦから除去される被覆の一部の長さは、ＭＣＦの遠位端から近位側に延在する１．０ｍｍ～３．０ｍｍの範囲内であり得る。
【0010】
本開示の様々な実施形態は、以下の特徴の１つ又は複数も含み得る。被覆の一部は、ＭＣＦの遠位端の長さから除外され得る。ＭＣＦの遠位端の長さから除外される被覆の長さは、１．０ｍｍ～３．０ｍｍの範囲内であり得る。複数のコアは、レーザシステムの回折光学素子（ＤＯＥ）からの２×２マルチスポットパターンに合致するように構成される２×２アレイを形成し得る。レンズは、ＧＲＩＮレンズを含み得、及びＭＣＦの遠位端は、正圧でＧＲＩＮレンズに当接し得る。レンズは、ＧＲＩＮレンズを含み得、及びＭＣＦの遠位端は、ギャップによってＧＲＩＮレンズから分離され得る。プローブチップは、目に挿入するように構成されたカニューレを含み得る。ＭＣＦの遠位端及びレンズは、カニューレ内に配置され得る。ＭＣＦにおける被覆の一部は、除外され得、それによりマルチスポットレーザプローブの出力処理特性が向上する。レンズは、プローブチップの遠位端に配置され得、ＧＲＩＮレンズを含み得る。ＭＣＦの遠位端は、正圧でＧＲＩＮレンズに当接し得る。ＭＣＦの遠位端は、エアギャップによってＧＲＩＮレンズから分離され得る。被覆は、ポリイミド被覆を含み得る。複数のコアは、ゲルマニウム添加シリカを含み得る。クラッドは、溶融シリカを含み得る。
【0011】
本技術、その特徴及びその利点のより詳細な理解のために、添付の図面と併せて以下の説明が参照される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図7A-B】図７Ａ－Ｂは、マルチコアファイバケーブルレーザプローブの様々な利点及び恩恵を強調するために、ＭＣＦレーザプローブの態様と比較して、本発明の特定の実施形態によるマルチスポット／マルチファイバレーザプローブの様々な態様を示す。
【図7C-D】図７Ｃ－Ｄは、マルチコアファイバケーブルレーザプローブの様々な利点及び恩恵を強調するために、ＭＣＦレーザプローブの態様と比較して、本発明の特定の実施形態によるマルチスポット／マルチファイバレーザプローブの様々な態様を示す。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下の説明では、開示の主題の理解を促すために例として詳細を記載する。しかし、開示の実装形態は、例示的なものであり、全ての可能な実装形態を網羅するものではないことが当業者に明らかとなるはずである。従って、記載した例への言及は、本開示の範囲を限定することを意図されないことが理解されるものとする。本開示に関連する当業者が通常想到するように、記載したデバイス、器具、方法及び本開示の原理のさらなる適用例に対するあらゆる改変形態及びさらなる変更形態が完全に企図される。具体的には、ある実装形態に関して記載される特徴、コンポーネント及び／又はステップは、本開示の他の実装形態に関して記載される特徴、コンポーネント及び／又はステップと組み合わされ得ることが完全に企図される。
【0014】
本開示は、照明及び非照明マルチコアレーザプローブ並びにそれらに関連するシステム及び方法を記載する。図１は、特定の実施形態による、レーザ光線のマルチスポットパターンを作り出すための例示的システム１００を示す。
【0015】
システム１００は、眼科処置中に使用され得るレーザビームを生成するための１つ又は複数のレーザ源を備えた手術用レーザシステム１０２を含む。例えば、眼科手術用レーザシステム１０２は、第１の波長（例えば、約５３２ナノメートル（ｎｍ））を有する手術治療ビームと、第２の波長（例えば、約６３５ｎｍ）を有するレーザ照準ビームとを交互に生成することができる。外科医又は手術スタッフなどのユーザは、レーザ照準ビームの照射及び患者の生体構造を治療する（例えば、光凝固術を行う）ための治療ビームの発射を交互に行うように、手術用レーザシステム１０２を（例えば、足踏スイッチ、声による指示などにより）制御することができる。ある場合には、手術用レーザシステム１０２は、ポートを備え得、レーザビームは、手術用レーザシステム１０２のポートを通して照射され得る。手術用レーザシステム１０２は、レーザ源のレーザ光線からレーザ光線のマルチスポットパターンを作り出すための光学素子（不図示）を含むレーザシステムポートアダプタを備え得る。
【0016】
システム１００は、マルチコア光ファイバケーブル（ＭＣＦ）１１０を介してポートから手術用プローブ１０８に多重化光線を送達することができる。プローブ１０８は、患者の目１２５の網膜１２０に送達されるレーザ光線のマルチスポットパターンを生じさせることができる。プローブ１０８は、ＭＣＦ１１０の収納及び保護を行うプローブ本体１１２及びプローブチップ１４０を備える。プローブチップ１４０の遠位端部分１４５は、ＭＣＦ１１０の遠位端から網膜１２０上に多重化光線を平行移動させるレンズ（不図示、以下により詳細に記載する）も含む。
【0017】
レーザ光線のマルチスポットパターンを作り出すため及び照明光線を用いてレーザ光線のマルチスポットパターンを多重化するために様々なシステム及び方法が用いられ得る。場合により、ポートアダプタは、マルチスポットパターンを作り出し、且つ／又は光線を多重化するように動作可能な光学素子を含み得る。幾つかの実装形態では、手術用レーザシステム１０２は、雌形チムニーポート（不図示）も備え得、ポートアダプタは、雌形チムニーポートの雄形カップリングとして機能するフェルールを備え得る。フェルールは、手術用レーザシステム１０２からのレーザ光が入ることを可能にする開口と、レーザ源から受け取ったレーザ光をコリメートさせるための１つ又は複数の光学素子とを備え得る。幾つかの例では、フェルールの光学素子は、光学素子が、回折光学素子（ＤＯＥ）に隣接する選択された距離をおいて、フェルールの開口で受け取ったレーザ光をコリメートさせるように選択された長さ及びピッチを有する屈折率分布型（ＧＲＩＮ）レンズであり得る。他の例では、光学素子は、幾つかの他のタイプのレンズ（例えば、球面レンズ、非球面レンズ、両凸ガラスレンズなど）の１つであり得る。ＤＯＥは、レーザ光線のマルチスポットレーザパターンの各レーザ光線が、ＭＣＦ内に含まれる複数のコアのうちの選択されたコアの全長に沿って手術用プローブの遠位端に伝搬するように、ＭＣＦの近位端の界面にレーザ光線のマルチスポットパターンを集束させることができる。
【0018】
動作中、手術用レーザシステム１０２のレーザ源は、レーザ光線を生成する。手術用レーザシステム１０２のコリメータ系は、レーザ光をコリメートさせ、これは、レーザ光線のマルチスポットレーザパターンを作り出すように構成された回折光学素子に向けられる。次に、マルチスポットレーザパターンは、レーザ光線のマルチスポットレーザパターンの各レーザ光線が、ＭＣＦ１１０内に含まれる複数のコアのうちの選択されたコアの全長に沿って伝搬されるように、ＭＣＦの近位端の界面上にマルチスポットパターンを集束させるために、手術用レーザシステム１０２の集光レンズ及び集束系に向けられる。レーザ光線のマルチスポットパターンは、ＭＣＦ１１０により、ＭＣＦ１１０の遠位端に配置されるプローブ１０８に伝送される。レーザ光線のマルチスポットパターンは、ＭＣＦ１１０を出て、プローブ１０８の遠位端部分１４５でレンズを通して伝送される。プローブ１０８を出たレーザ光線のマルチスポットパターンは、目１２５の網膜１２０上に投影させることができる。
【0019】
図２は、図１のプローブチップ１４０の実施形態をより詳細に示す。上記の通り、プローブ１０８は、ユーザによって把持するための形状及びサイズにされたプローブ本体１１２を備える。プローブ本体１１２から延在するのは、プローブチップ１４０であり、これは、スリーブ２５１及びカニューレ２５０を含む。図示のように、カニューレ２５０は、スリーブ２５１の遠位端によって部分的に収納され、且つスリーブ２５１の遠位端を越えて延在する。図示した例では、プローブチップ１４０は、直線部分２１６（例えば、スリーブ２５１及びカニューレ２５０の直線部）と、曲線部分２１８（例えば、カニューレ２５０の曲線部）とを含む。他の実装形態では、プローブチップ１４０は、他の形状を有し得る。例えば、ある場合には、プローブチップ１４０は、全体的に直線状であり得るか、２つ以上の曲線部分を含み得るか、全体的に曲線状であり得るか、又は任意の所望の様式で成形され得る。
【0020】
プローブチップ１４０は、例えば、ステンレス鋼、チタン、ニチノール及び白金を含む１つ又は複数の材料から形成され得る。幾つかの例では、プローブチップ１４０の第１の部分（例えば、直線部分２１６）は、第１の材料を含み得、プローブチップ１４０の第２の部分（例えば、曲線部分２１８）は、第２の材料を含み得る。ある場合には、第１の材料は、第２の材料と異なり得る。例えば、ある場合には、第１の材料は、ステンレス鋼（例えば、管状ステンレス鋼）を含み得、第２の材料は、ニチノール（例えば、管状ニチノール）を含み得る。プローブチップ１４０の遠位端部分１４５は、外科的処置を行うために目に挿入することができる。
【0021】
図３及び図４は、例示的ＭＣＦ３００（例えば、ＭＣＦ１１０に類似する）の遠位端を異なる角度から示す。ＭＣＦ３００は、溶融シリカから形成され得るクラッド３０４内に配置された複数のコア３０２を備える。上述の手術用レーザシステム１０２などのレーザ光源によって提供されるレーザ光は、複数のビームに分割され得る。各ビームは、ＭＣＦ３００のコア３０２の１つに向けられる。従って、各コア３０２は、ＭＣＦ３００の長さに沿って光線の１つを伝導する。幾つかの実装形態では、コア３０２に沿って進むレーザ光が、コア３０２内に包含され、コア３０２からクラッド３０４内に漏れ出ることを防止するように、コア３０２は、例えば、ゲルマニウム添加シリカから構築され得、クラッド３０４は、溶融シリカから構築され得る。例えば、コア３０２の１つ又は複数の屈折率は、クラッド３０４の屈折率よりも大きいことができる。
【0022】
図示した例では、４つのコア３０２が示されるが、本開示の範囲は、それに限定されない。より正確に言えば、他の実装形態において、ＭＣＦ３００は、より少ない数のコア３０２を備え得、他の実装形態は、５つ以上のコア３０２を備え得る。幾つかの実装形態では、ＭＣＦ３００は、２つ、４つ又はそれよりも多い内部コア３０２を備え得、幾つかの例では、コア３０２は、手術用レーザシステム１０２などの手術用レーザシステムに配置され得る回折光学素子によって生成される２×２マルチスポットパターンに合致する２×２アレイを形成し得る。被覆３０６は、クラッド３０４の上に形成される。ある場合には、被覆３０６は、ポリイミド被覆であり得る。他の場合、被覆３０６は、アクリレートなどの他の材料から形成され得る。幾つかの実装形態では、被覆３０６の屈折率は、クラッド３０４の屈折率よりも大きいか、小さいか、又はクラッド３０４の屈折率と同じであり得る。
【0023】
特定の実施形態では、各コア３０２の直径は、約７５＋／－２μｍであり得、クラッド３０４の外径は、約２９５＋／－５ミクロン（μｍ）であり得、被覆５０６の外径は、約３２５＋／－５μｍであり得る。特定の実施形態では、２つの隣接するコア３０２の中心は、互いから約１２６＋／－５μｍ離れ得、互いに対角線上にある２つのコア３０２の中心間の距離は、約１７８＋／－５μｍであり得る。
【0024】
図３及び図４の例では、ＭＣＦ３００は、非照明ＭＣＦである。すなわち、各コア３０２は、光（例えば、レーザ光）を伝導するように適応されるが、クラッド３０４自体は、治療部位で一般照明に使用される光を伝導するために利用されない。
【0025】
図５は、ＭＣＦ５００として示される照明ＭＣＦの一例を示す。ＭＣＦ５００は、溶融シリカから形成され得る内側クラッド５０４内に配置された複数のコア５０２を備える。コア５０２は、上記のコア３０２に類似して動作する。図示した例では、４つのコア５０２が示されるが、本開示の範囲は、それに限定されない。より正確に言えば、他の実装形態において、ＭＣＦ５００は、より少ない数のコア５０２を備え得、他の実装形態は、５つ以上のコア５０２を備え得る。幾つかの実装形態では、ＭＣＦ５００は、２つ、４つ又はそれよりも多い内部コア５０２を備え得、幾つかの例では、コア５０２は、手術用レーザシステム１０２などの手術用レーザシステムに配置され得る回折光学素子によって生成される２×２マルチスポットパターンに合致する２×２アレイを形成し得る。外側クラッド５０６は、内側クラッド５０４の上に形成される。ＭＣＦ５００は、外側クラッド５０６の上に形成された被覆５０８も備える。被覆５０８は、ジャケットを意味し得る。ある場合には、外側クラッド５０４及び被覆５０８は、ポリマー材料から形成され得る。
【0026】
照明ＭＣＦは、治療用の標的レーザ光に対して、一般照明用の光が、治療部位で一般照明を提供するためにＭＣＦのクラッドを通して伝送されるものである。従って、治療用のレーザ光に対して、一般照明を治療部位で提供するために、内側クラッド５０４は、それに沿って光を伝送するために利用され得る。照明ＭＣＦ５００では、外側クラッド５０６の屈折率は、内側クラッド５０４の屈折率よりも小さいことができる。硬質シリカクラッドであり得る外側クラッド５０６は、高温で安定しない場合があるポリマー材料から形成され得る。従って、外側クラッド５０６の一部は、下記で説明するように、ＭＣＦ５００が含まれるプローブの出力処理能力を向上させるために、レンズとの界面付近でＭＣＦ５００から剥ぎ取られ得るか又は別の方法で除去され得る（例えば、約０．５～５ｍｍ）。特定の実施形態では、被覆５０８は、ＭＣＦ５００の遠位端から測定して約５０ミリメートル（ｍｍ）の長さ分だけ除去される。この長さは、カニューレ（例えば、カニューレ２５０）の長さに相当し得る。被覆５０８が装着された状態では、ＭＣＦ５００は、カニューレの内径よりも大きい外径を有し得るため、ＭＣＦ５００がカニューレ内に収まることを可能にするために被覆５０８が除去され得る。
【0027】
特定の実施形態では、各コア５０２の直径は、約７５＋／－２μｍであり得、内側クラッド５０４の外径は、２９５＋／－５μｍであり得、外側クラッド５０６の外径は、３２５＋／－５μｍであり得、及び被覆５０８の外径は、４２５＋／－３０μｍであり得る。特定の実施形態では、２つの隣接するコア５０２の中心は、互いから約１２６＋／－５μｍ離れ得、互いに対角線上にある２つのコア５０２の中心間の距離は、約１７８＋／－５μｍであり得る。
【0028】
図６は、図２に示すプローブチップ１４０の遠位端部分１４５の部分断面詳細図である。なお、プローブチップ１４０の遠位端部分１４５は、カニューレ２５０の遠位端部分でもあり得る。上記の通り、カニューレ２５０を含むプローブチップ１４０は、例えば、ステンレス鋼、チタン、ニチノール又は白金などの１つ又は複数の材料から形成され得る。照明ＭＣＦ（例えば、上記のＭＣＦ５００）又は非照明ＭＣＦ（上記のＭＣＦ３００）であり得るＭＣＦ６００は、プローブチップ１４０のカニューレ２５０を通して延在し、それぞれ図３及び図５のコア３０２及び５０２に類似して動作し得る複数のコア６０２を備える。上記で説明した通り、ＭＣＦ６００は、例えば所望の数のレーザビームを提供するためにより少ないコア又は追加のコアを備え得るが、図示した例では、ＭＣＦ６００は、４つのコア６０２を備える。説明目的でＭＣＦ６００を非照明ＭＣＦとして記載する。しかし、本開示の範囲は、照明ＭＣＦも含む。
【0029】
ＭＣＦ６００の遠位端部分６０４は、プローブチップ１４０の遠位端部分１４５に配置され、以下により詳細に説明される。遠位端部分６０４は、レンズ６０８との界面６０６で終端する。界面６０６は、レンズ６０８を通して、ＭＣＦ６００の遠位端から多重化マルチスポットレーザパターンのジオメトリを標的面（例えば、治療部位の組織）上に平行移動させるように構成され得る。
【0030】
ＭＣＦ６００の外側クラッド６１０の一部は、ＭＣＦ６００の遠位端６１６において除去され（例えば、剥ぎ取りにより）、それによってクラッド６１２が露出される。その結果、界面６０６において、ＭＣＦ６００のクラッド６１２が露出される。ある場合には、熱問題（例えば、ＭＣＦ６００及びレンズ６０８の界面における温度上昇）を軽減するか又はなくすことによりレーザプローブの性能を向上させるために、外側クラッド６１０は、ＭＣＦ６００の遠位端６１６から測定した長さＬ分だけ除去又は除外され得る。例えば、ＭＣＦ６００とレンズ６０８との間の界面６０６における外側クラッド６１０の除去は、プローブ１０８の出力処理特性を向上させる。すなわち、外側クラッド６１０の除去により、プローブ１０８を通過するレーザ光の出力レベルは、界面６０６において外側クラッド６１０がＭＣＦ６００から除去されない場合にプローブ１０８を通過可能なレーザ光の出力レベルよりも大きくなり得る。その結果、外側クラッド６１０が説明したように除去された状態では、プローブ１０８（特に界面６０６における）のより高い熱負荷が可能である。
【0031】
ある場合には、長さＬは、０．５ｍｍ～５．０ｍｍの範囲内であり得る。ある場合には、長さＬは、１．０ｍｍ～３．０ｍｍの範囲内及びその中の何れの長さでもあり得る。具体的には、ある場合には、長さＬは、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ又は３．０ｍｍであり得る。さらに、長さＬは、これらの値の間の何れの長さでもあり得る。界面６０６において、ＭＣＦ６００の遠位端面６１８は、レンズ６０８の近位端面６１４に当接し得る。他の場合、ＭＣＦ６００の遠位端面６１８は、レンズ６０８の近位面６１４からオフセットされ得る。
【0032】
特定の実装形態では、ＭＣＦ６００の遠位端６１６に形成された遠位端面６１８は、正圧でレンズ６０８の近位端面６１４に当接し得る。他の実装形態では、ＭＣＦ６００の遠位端面６１８は、エアギャップによってレンズ６０８の近位端面６１４から分離され得る。さらに他の実装形態では、ＭＣＦ６００とレンズ６０８との間の界面６０６において、１つ又は複数の光学的に透過性の素子又は材料が置かれ得る。幾つかの実装形態では、レンズ６０８は、ＧＲＩＮレンズ、球面レンズ又は非球面レンズであり得る。さらに他の実装形態では、レンズ６０８は、光学的に透明な材料から形成されたレンズ群であり得る。
【0033】
レンズ６０８は、明らかに透明なガラス又はセラミックから形成された１つ又は複数のレンズを含み得る。例えば、レンズ６０８の１つ又は複数のレンズを形成するために使用される材料は、溶融シリカ、ホウケイ酸塩又はサファイアを含み得る。幾つかの実装形態では、レンズ６０８は、ＭＣＦ６００の遠位端６１６から１つ又は複数のレーザビームを受け取り、受け取ったレーザビームをプローブチップ１４０の遠位先端６２０に中継するように動作可能な単一素子円柱ＧＲＩＮロッドレンズを含み得る。ある場合には、プローブチップ１４０の遠位先端６２０は、レンズ６０８の遠位端にも対応し得る。他の場合、保護窓がレンズ６０８の遠位端とプローブチップ１４０の遠位先端６２０との間に配置され得る。さらに他の実装形態では、窓は、プローブチップ１４０の遠位先端６２０から延在し得る。
【0034】
非照明タイプであることに関連してＭＣＦ６００を説明したが、本開示の範囲は、それに限定されない。より正確に言えば、本明細書に記載する概念は、照明ＭＣＦに対して等しく適用可能である。従って、ＭＣＦ６００は、図５のＭＣＦ５００に類似した照明ＭＣＦであり得る。
【0035】
図７Ａ～Ｄ、Ｅ１～Ｅ２及びＦ１～Ｆ２は、本明細書に開示するようなＭＣＦレーザプローブの様々な利点及び恩恵を強調するために、マルチスポット／マルチファイバレーザプローブの実施形態をＭＣＦレーザプローブと比較する。図７Ａ～７Ｂは、マルチスポット／マルチファイバレーザプローブ（不図示）において使用され得る複数のファイバ７１０を示し、各ファイバ７１０は、単一のレーザビームを伝導するために使用される。より詳細には、図７Ａは、マルチルーメンチューブ７６０（例えば、マイクロスペーサ）内に収納されたファイバ７１０の正面図を示す。図示のように、マルチルーメンチューブ７６０は、４つのトンネル形状通路又は孔７１６を含み、４つのトンネル形状通路又は孔７１６のそれぞれがファイバ７１０を収納する。接着剤７１５を使用して、各ファイバ７１０を対応する孔７１６に接着させる。図７Ｂは、カニューレ７５０から延在するファイバ７１０の側面図を示す。なお、図７Ａのマルチルーメンチューブは、図７Ｂには示されない。
【0036】
一般事項として、マルチスポット／マルチファイバレーザプローブの製造中、複数の個々のファイバ７１０を正確に制御することは難しい。マルチスポット／マルチファイバレーザプローブの設計は、必要とされる高い結合効率で複数のレーザビームを受け取るために、フェルールの内径（ＩＤ）における複数の個々のファイバ７１０の正確なアライメントを必要とし得る。例えば、ポリイミドチューブを使用して、複数の個々のファイバ７１０が扱われ、各ファイバ７１０は、個々に剥ぎ取られ、これは、多大な時間を要し得る。剥ぎ取り後、複数のファイバ７１０がマルチルーメンチューブ７６０の対応する孔に挿入され、これは、難しく且つ時間がかかり得る。さらに、ファイバ７１０は、個々に劈開され、ポリイミドチューブ及びマルチルーメンチューブ７６０に引き戻され、ストッパによって面一にされ、且つ接着剤時にＵＶによって１つに接着される。次いで、アセンブリは、高温で接着安定性を向上させるために二次熱硬化を受ける。マルチスポット／マルチファイバ設計に関連するこの製造プロセスは、複雑であり且つ時間がかかる。また、個々のファイバと、マルチルーメンチューブ７６０における対応する孔又はハウジング７１６との間で使用される接着剤７１５は、熱損傷を受けやすい場合があり、プローブの故障を誘発し得る。
【0037】
図７Ａ及び７Ｂに対して、図７Ｃ及び７Ｄは、図４～６に示したＭＣＦ３００、５００及び６００に類似するＭＣＦ７２０を示す。より詳細には、図７Ｃは、ＭＣＦ７２０の正面図を示し、ＭＣＦ７２０は、被覆７２４によって覆われるクラッド７０４に埋め込まれた複数のコア７０２を含む。図７Ｄは、カニューレ７５２から延在するＭＣＦ７２０の側面図を示す。図示のように、マルチスポット／マルチファイバレーザプローブの複数のファイバ７１０に対して、ＭＣＦ７２０は、それぞれがレーザビームを伝送する複数のコア７０２を有する単一ファイバである。
【0038】
ＭＣＦ７２０などのＭＣＦを組み込んだレーザプローブは、コア７０２がクラッド７０４内に埋め込まれ、単一の光ファイバ内に包含されるため、コア７０２間で接着剤の使用を必要としない。その結果、ＭＣＦを含むレーザプローブは、かなり向上した出力処理能力を有し得る。また、ＭＣＦレーザプローブのアセンブリは、単一のファイバのみが製造中にアライメントされ、且つ処理される必要があるため、比較的単純である。その結果、アセンブリ中に複数の個々のファイバを扱うためにポリイミドチューブ及びマルチルーメンチューブを使用する必要がなく、単一のＭＣＦ７２０を剥ぎ取ることは、マルチスポット／マルチファイバプローブの複数の個々のファイバ７１０を剥ぎ取ることよりもかかる時間がかなり少ない。
【0039】
さらに、レーザプローブにおけるＭＣＦの利用は、伝搬されるビームの方向を厳密に制御することを可能にし得る。より詳細には、ＭＣＦの使用は、レーザプローブによって伝搬されるビームが厳密に制御され、カニューレの内面に向かないことを確実にし得る。マルチスポット／マルチファイバレーザプローブの複数のファイバに関連するレーザビームパターンと、ＭＣＦのコアに関連するレーザビームパターンとの間の比較を図７Ｅ１～Ｅ２及び図７Ｆ１～Ｆ２に示す。
【0040】
図７Ｅ１は、マルチルーメンチューブ７６０内の複数のファイバ７１０を含むファイバアセンブリの遠位端のファイバパターンを示す。図７Ｅ２は、図７Ｅ１のファイバパターンに対応したレーザビームスポット７７２を含むレーザビームパターン７７０を示す。図示のように、ファイバ７１０の幾つか（例えば、右上コア及び右下コア）は、マルチルーメンチューブ７６０の通路７１６内で中心に位置せず、これは、図７Ｅ２に示すように、これらのファイバ７１０が、外側に歪み得るビームを伝搬する結果となる。場合により、ファイバ７１０の幾つかは、ファイバ７１０の外径と、マルチルーメンチューブ７６０の通路７１６の内径との間のゆるい許容誤差により、対応する通路７１６内で中心に位置せず、代わりにファイバ７１０がカニューレ（不図示）の内面に向くことが生じ得る。その結果、ファイバ７１０によって伝搬されるビームも、直線の方向に患者の目に向けられる代わりにカニューレの内面に向く。これは、ビームがレーザプローブのレンズ（例えば、レンズ６０８）を通らず、カニューレの内面に吸収されることを生じさせ、これは、カニューレの過熱を生じさせ得る。加えて、対応する通路７１６内で中心に位置しないファイバ７１０は、対応する４つのビームスポット間で望ましくない均一性をもたらす。
【0041】
図７Ｅ１～Ｅ２に対して、図７Ｆ１～Ｆ２は、それぞれＭＣＦに関連するファイバパターン及びビームパターンを示す。図７Ｆ１は、直線の方向に向き、外側に歪んでいないＭＣＦのコア７０２を示す。これは、コア７０２が共にクラッド内に厳密に埋め込まれているためである。その結果、コア７０２は、図７Ｆ２のビームパターン７８２に示されるビームスポット７８２を伝搬することができ、ビームスポット７８２も、ＭＣＦが中に収納されるカニューレ（不図示）の内面に向けられるのではなく、直線の方向に向けられる。そのため、ＭＣＦの使用は、レーザプローブのレーザビームパターンの制御（例えば、４つのビームスポット間の望ましい均一性）を向上させ、ビームがカニューレの内面に向いた結果カニューレが過熱することを防止することによって出力処理を高める。
【0042】
従って、開示するＭＣＦレーザプローブ設計は、複雑であり且つ費用のかかる製造要件をなくすことによって製造を単純化し、接着破壊又は複数のファイバの遠位端の接着中のマルチファイバプローブの遠位ファイバアセンブリへの汚染物の混入をなくすことによって出力処理を向上させ、正確にアライメントされたＭＣＦを使用し、複数ファイバアセンブリにおける複数の入力レーザビームと個々のファイバをアライメントさせることに関連する難しさを回避することによって結合効率を高め、レーザビームパターンの制御を向上させる（これは、出力処理もさらに向上させる）ことができる。これら及び他の利点は、本開示を鑑みて当業者に明らかとなるであろう。
【0043】
図８は、本発明の特定の実施形態による、マルチスポットレーザビームパターンを付与する方法におけるステップを示す例示的フローチャート８００を示す。特定の実施形態では、動作８００は、図１のＭＣＦレーザプローブ１０８などのＭＣＦレーザプローブに結合された、図１の手術用レーザシステム１０２などのシステムによって行われる。
【0044】
ブロック８０２では、システムは、レーザ源によってレーザ光線を生成する。上記の通り、レーザ源は、手術用レーザシステム１０２の一部であり得るか、又は手術用レーザシステム１０２に結合され得る。
【0045】
ブロック８０４では、システムがレーザ光線をコリメートさせる。コリメートされたレーザ光線とは、平行光線を有するレーザ光線を意味する。
【0046】
ブロック８０６では、システムは、レーザ光線のマルチスポットレーザパターンを作り出すように構成された回折光学素子（ＤＯＥ）にコリメートされたレーザ光線を向ける。ＤＯＥは、当業者が認識するように、レーザ光線を成形及び分割するために使用される。
【0047】
ブロック８０８では、システムは、レーザ光線のマルチスポットパターンを集光レンズに向ける。
【0048】
ブロック８１０では、レーザ光線のマルチスポットレーザパターンの各レーザ光線がＭＣＦの複数のコアの１つに伝送され、それに沿って伝搬されるように、システムは、レーザ光線のマルチスポットパターンをＭＣＦの近位端の界面内に集束させ、複数のコアは、クラッドによって取り囲まれ、クラッドは、被覆によって取り囲まれ、複数のコアのそれぞれの屈折率は、クラッドの屈折率よりも大きく、被覆の一部は、ＭＣＦの遠位端の長さから除外される。
【0049】
例えば、レーザ光線のマルチスポットレーザパターンの各レーザ光線がＭＣＦの複数のコア（例えば、コア３０２、５０２、６０２など）の１つに伝送され、それに沿って伝搬されるように、手術用レーザシステム１０２は、レーザ光線のマルチスポットパターンをＭＣＦ（例えば、ＭＣＦ１１０、ＭＣＦ３００、ＭＣＦ５００、ＭＣＦ６００など）の近位端の界面内に集束させ、複数のコアは、クラッド（例えば、クラッド３０４、５０４、５０６、６１２など）によって取り囲まれ、クラッドは、被覆（例えば、３０６、５０８など）によって取り囲まれ、複数のコアのそれぞれの屈折率は、クラッドの屈折率よりも大きく、被覆の一部は、ＭＣＦの遠位端の長さ（例えば、図６において長さＬとして示される）から除外される。
【0050】
ブロック８１２では、システムは、レーザ光線のマルチスポットパターンをＭＣＦの遠位端に伝送する。例えば、システムは、レーザ光線のマルチスポットパターンをＭＣＦの遠位端（例えば、遠位端６１６）に伝送する。
【0051】
ブロック８１４では、システムは、手術用プローブ（例えば、プローブ１０８）の遠位先端（例えば、遠位先端６２０）のレンズ（例えば、レンズ６０８）を通るようにレーザ光線のマルチスポットパターンを指向させる。
【0052】
図９は、レーザ光線のマルチスポットパターンを生じさせるように動作可能な別の例示的プローブ９０１の遠位端部分を示す。図示した例示的プローブ９０１は、上記のＭＣＦ５００に類似し得る照明ＭＣＦ９００を備える。その結果、プローブ９０１は、手術野を照明するための一般照明及び治療部位（例えば、網膜）を治療するための複数のレーザビームの両方を照射するように動作可能である。プローブ９０１は、多くの点でプローブ１０８に類似し得る。図示のように、プローブ９０１は、カニューレ９０２を備える。カニューレ９０２は、内部通路９４２を画定する内面９３６を含む。ＭＣＦ９００は、カニューレ９０２の少なくとも一部を通して、レンズ９０８との第１の界面９０６に至るまで延在する。ＭＣＦ９００は、レンズ９０８に当接し得るか、又はギャップ（例えば、空気で満たされたギャップ）がＭＣＦ９００の遠位端９１６とレンズ９０８の近位端９１４との間に配置され得る。ある場合には、ＭＣＦ９００の遠位端９１６は、正圧でレンズ９０８の近位端９１４に当接し得る。ある場合には、レンズ９０８は、溶融シリカ、ホウケイ酸塩又はサファイアから形成され得る。ある場合には、レンズ９０８は、球面レンズであり得る。レンズ９０８は、ＭＣＦ９００の遠位端から１つ又は複数のレーザビームを受け取り、受け取ったレーザビームをプローブ９０１の遠位先端９２０に中継するように動作可能な単一素子円柱ＧＲＩＮロッドレンズなどのＧＲＩＮレンズであり得る。
【0053】
プローブ９０１は、レンズ９０８との第２の界面９２２から延在する保護窓９１８も備える。図９に示すように、保護窓９１８は、レンズ９０８に当接する。他の実装形態では、ギャップ（例えば、空気で満たされたギャップ）が保護窓９１８とレンズ９０８との間に存在し得る。図示した例では、保護窓９１８は、カニューレ９０２の遠位端９２４を越えて遠位側に延在し、保護窓９１８の遠位端９２６は、プローブ９０１の遠位先端９２０を画定する。他の実装形態では、保護窓９１８の遠位端９２６は、カニューレ９０２の遠位端９２４及び保護窓９１８の遠位端９２６が実質的に面一となるように、カニューレ９０２の遠位端９２４の遠位端とアライメントされ得る。カニューレ９０２の遠位端９２４の端部表面及び保護窓９１８の遠位端９２６の端部表面の相対位置は、製造許容誤差により僅かに異なり得ることを当業者は認識する。
【0054】
保護窓９１８は、光学的に安定した高温耐熱材料から形成され得る。ある場合には、保護窓９１８は、サファイア又はクオーツから形成され得る。ある場合には、保護窓９１８は、図９に示すように、平坦な近位端表面を有し得る。他の場合、保護窓９１８は、凸状近位端表面９２８を有し得る。そのようなレンズの一例を図１０に示す。
【0055】
図１０では、レンズ１００８が凸状近位端及び遠位端を有する。レンズ１００８は、長手方向に細長いが、他の例では、レンズ１００８は、代わりに球面又はボールレンズであり得る。幾つかの実装形態では、図９に示すレンズ９０８などの平坦な近位端及び／又は平坦な遠位端を有するレンズは、図１０に示される保護窓に類似した凸状近位端を有する保護窓１０１８と組み合わせて使用され得る。さらに他の実装形態では、プローブは、図９に示す保護窓９１８などの平坦な近位端を有する保護窓と組み合わせて、凸状近位端及び／又は凸状遠位端を含むレンズ（例えば、球面レンズ）又は図９に示すレンズなどのレンズを備え得る。
【0056】
図９を再び参照すると、ＭＣＦ９００は、図５に示す外側クラッド５０６に類似し得る外側クラッド９３０を備える。外側クラッド９３０は、ＭＣＦ９００の遠位端９１６から測定され、且つ近位側に延在する長さＬ分だけ内側クラッド９３２から除去され（例えば、剥ぎ取られ）、それにより下層の内側クラッド９３２が露出される。
【0057】
ある場合には、長さＬは、０．５ｍｍ～５．０ｍｍの範囲内であり得る。ある場合には、長さＬは、１．０ｍｍ～３．０ｍｍの範囲内及びその中の何れの長さでもあり得る。具体的には、ある場合には、長さＬは、１．０ｍｍ、１．５ｍｍ、２．０ｍｍ、２．５ｍｍ又は３．０ｍｍであり得る。さらに、長さＬは、これらの値の間の何れの長さでもあり得る。上記で説明したように、外側クラッドの一部の除去は、プローブ中を伝送されるレーザエネルギーの出力レベルを上げることができるように、プローブの熱処理特性を向上させることができる。内側クラッド９３２の中を通して延在するコア９３３の一部が示されている。
【0058】
しかし、外側クラッド９３０の一部が除去された状態では、内側クラッド９３２とカニューレ９０２の内面９３６との間に環状ギャップ９３４が存在する。環状ギャップ９３４は、ＭＣＦ９００とレンズ９０８との間のミスアライメント（すなわち、ＭＣＦ９００がレンズ９０８から偏心し得る）のリスクを導入する。図１１は、ＭＣＦ９００の露出端部９３８がレンズ９０８とアライメントされた、プローブ９０１の露出端部９３８の側面図である。ＭＣＦ９００の露出端部９３８は、外側クラッド９３０が除去されたＭＣＦ９００の部分である。
【0059】
しかし、図１２は、環状ギャップ９３４の結果としてレンズ９０８とミスアライメントされたＭＣＦ９００の露出端部９３８を示す。図１２に示すように、ＭＣＦ９００の露出端部９３８は、レンズ９０８と同心ではない。ＭＣＦ９００の露出端部９３８がレンズ９０８とミスアライメントされた状態では、その結果生じるレーザスポット及び照明ビームパターンは、もはやカニューレ９０２と同心ではない。ＭＣＦ９００とレンズ９０８との間のこのミスアライメントは、一般照明目的で伝搬され、内側クラッド９３２を通過してカニューレ９０２の内壁９３６に当たる光の一部も生じさせ得る。これは、プローブ９０１の照明効率を低下させ、望ましくない照明パターンを生じさせる。
【0060】
特定の実施形態では、ＭＣＦ９００とレンズ９０８との間のアライメントを維持するために、カニューレの内部通路及びレンズに対するＭＣＦ９００の同心性を維持するための熱的に安定した材料から形成されたリングが環状ギャップ９３４に配置され得る。特定の実施形態では、材料は、例えば、ポリイミド、金属、ステンレス鋼、ニッケル、銀、銅、黄銅などを含み得る。ポリイミド及び金属は、リングが作られ得る可能な材料であるが、他の材料も使用され得る。ＭＣＦ９００とレンズ９０８との間のアライメントを維持するために使用されるリングの一例を図１３に示す。
【0061】
図１３は、ＭＣＦ９００の露出端部９３８において内側クラッド９３２の周りに形成された環状ギャップ９３４内に配置されたリング９４０を示す。リング９４０は、例えば、ＭＣＦ９００の露出端部９３８の側方移動を制限することにより、ＭＣＦ９００及びレンズ９０８の同心性を維持する。ある場合には、リング９４０の内径は、ＭＣＦ９００の露出端部９３８の外径に一致する。ある場合には、リング９４０の外径は、内部通路９４２の内径に一致する。リング９４０は、露出端部９３８の全長Ｌに及び得るか、又は全長Ｌよりも短いことができる。
【0062】
図１４は、ＭＣＦ９００及びレンズ９００のアライメントを維持するための別の例示的実装形態を示す。図１４に示す例では、カニューレ１４０２は、ＭＣＦ９００の外径により近く適合する第１の内径１４４４を有する内部通路９４２を備える。カニューレ１４０２は、第１の内径１４４４よりも大きい第２の内径１４４８を有するカウンタボア９４６も備える。カウンタボア９４６は、レンズ９０８及び保護窓９１８（含まれる場合）をカニューレ１４０２内に収容するために設けられる（ＭＣＦ９００の横断面サイズと比較してより大きいこれらのコンポーネントの横断面サイズのため）。従って、露出端部９３８に沿って、カウンタボア９４６と比較して小さい断面サイズを有する通路９４２は、通路９４２の内径１４４４がカウンタボア９４６の内径１４４８のサイズである場合よりも良好に、レンズ９０８に対するＭＣＦ９００の露出端部９３８のアライメントを維持することができる。その結果、ＭＣＦ９００とレンズ９０８との間のアライメントが向上する。ある場合には、カウンタボア９４６は、カニューレ１４０２の遠位端から近位側に延在する。
【0063】
図１５は、ＭＣＦ９００の露出端部９３８のアライメントがカニューレ１５０２の減少内径１５５０によって提供される一例を示す。減少直径１５５０は、圧着の結果であり得るカニューレ１５０２のくびれ部分１５５２によって提供される。減少内径１５５０は、ＭＣＦ９００の露出端部９３８の外径に一致させ得る。減少内径１５５０は、レンズ９０８に対する露出端部９３８のアライメントを維持し、それにより一般照明性能の向上及びカニューレ１５０２の縦軸に対するレーザスポットパターンのアライメントが達成される。
【0064】
図１６は、図１５に示す設計に関するマルチスポットレーザプローブのアセンブリ中にＭＣＦ９００に対して損傷が生じる潜在的リスクを示す。カニューレ１６０２に加えられる圧着によって生じるようなカニューレ１６０２のくびれ部分１６５２が、ＭＣＦ９００をくびれ部分１６５２内に導入する前に形成される場合、くびれ部分１６５２を通る遠位端１６５４の挿入が試みられる際、ＭＣＦ９００の遠位端１６５４に対する（特に遠位端１６５４のエッジ１６５６に対する）損傷のリスクがある。アセンブリ中のくびれ部分１６５２に対する遠位端１６５４のミスアライメントは、ＭＣＦ９００の遠位端１６５４を欠けさせ、且つ損傷し得る力を生じさせることがある。遠位端１６５４に対して（特にそのエッジ１６５６に対して）加えられる小さい荷重でさえ、不十分な一般照明、不正確な若しくは変形したレーザスポットパターン又はその両方であれ、性能の低下をもたらす損傷（遠位端１６５４及びエッジ１６５６の欠けなど）を生じさせ得る。このような損傷は、その結果得られるレーザプローブを使用不能な状態にし得る。その結果、くびれ部分は、図１７及び１８に示すように、ＭＣＦをカニューレ内に導入した後にカニューレに形成され得る。
【0065】
図１７及び１８は、第１の界面９０６でレンズ９０８に当接するＭＣＦ８００の遠位端１６５４を示す。しかし、上記で説明した通り、ＭＣＦ８００の遠位端１６５４とレンズ９０８との間にギャップが配置され得る。幾つかの実装形態では、レンズ９０８及び窓９１８の一方又は両方がＭＣＦ９００のアセンブリの前にカニューレ１７０２内に設置され得る。幾つかの実装形態では、ＭＣＦ９００がレンズ９０８及び窓９１８の一方又は両方の前に設置され得る。
【0066】
ＭＣＦ９００がカニューレ１７０２内で所望の位置に位置付けられた状態で、くびれ部分１７５２が圧着などによりカニューレ１７０２に形成され得る。くびれ部分１７５２は、ＭＣＦ９００の露出端部９３８をレンズ９０８と同心に維持する。その結果、ＭＣＦ９００の遠位端１６５４がくびれ部分１７５２によって損傷を受けるリスクが排除される。
【0067】
ある場合には、くびれ部分１７５２は、ＭＣＦ９００の露出端部９３８を完全に取り囲む減少環である。その結果、くびれ部分１７５２は、露出端部９３８の外径に適合する内部通路９４２の減少直径１８５８を画定する。ある場合には、くびれ部分１７５２の減少直径１８５８は、露出端部９３８の外径と同じであるか、又は露出端部９３８の外径よりも僅かに大きい。一例として、くびれ部分１７５２におけるカニューレ１７０２の内面と露出端部９３８の外面との間に５μｍの環状ギャップが形成され得る。幾つかの実施形態では、露出端部９３８は、１つ又は複数の場所でくびれ部分１７５２の内面に接触し得る。
【0068】
特定の実施形態では、くびれ部分１７５２は、カニューレ１７０２の周囲周りの１つ又は複数の場所で直径方向に対向した突起を形成し得、それによりレンズ９０８に対してＭＣＦ９００の露出端部９３８を中心に置く。例えば、ある場合には、くびれ部分１７５２は、互いに９０°オフセットした２組の直径方向に対向した突起を含み得る。特定の他の実装形態では、ＭＣＦ９００の露出端部９３８を中心に置くために、３つ以上の直径方向に対向しない突起がカニューレに形成され得る。ある場合には、突起は、カニューレ１７０２の普通の周囲に沿って形成され得る。他の実装形態では、突起の１つ又は複数は、他の突起の１つ又は複数から長手方向にオフセットされ得る。
【0069】
さらに、ＭＣＦ９００は、照明ＭＣＦとして記載されているが、幾つかの実装形態では、ＭＣＦ９００は、非照明ＭＣＦであり得、本開示の範囲内にとどまり得る。
【0070】
図１９は、本発明の特定の実施形態による、マルチスポットレーザプローブを製造する方法におけるステップを示す例示的フローチャート１９００を示す。
【0071】
ブロック１９０２では、目に挿入するように構成されたカニューレを含むプローブチップが提供される。例えば、技師又はマシンは、図１８に示すようなカニューレ１７０２を有するプローブチップ９０１を提供し得る。
【0072】
ブロック１９０４では、レンズがカニューレ内に挿入される。例えば、レンズ９０８がカニューレ１７０２内に挿入される。
【0073】
ブロック１９０６では、ＭＣＦがレンズの近位のカニューレ内に挿入される。例えば、ＭＣＦ９００がレンズ９０８の近位のカニューレ１７０２内に挿入され、ＭＣＦ９００は、複数のコア９３３を含む。図示のように、ＭＣＦ９００は、ＭＣＦ９００の露出端部９３８に示されるクラッド９３２を含む。
【0074】
ブロック１９０８では、くびれ部分がカニューレに形成され、くびれ部分は、ＭＣＦの露出部分がカニューレ内で中心に位置することを維持する減少断面サイズを形成する。例えば、くびれ部分１７５２がカニューレ１７０２に形成される。
【0075】
本明細書に記載する図面の幾つかは、保護窓を有するプローブを示すが、保護窓が省かれ得ることが理解される。さらに、レンズ及び／又は保護窓の端部が平坦以外の形状であり得ることは、本開示の範囲内である。例えば、レンズ及び保護窓の遠位端及び近位端の１つ又は複数は、本明細書に記載するように凸形状を有し得る。
【0076】
上記に開示した主題は、限定的なものではなく、例示的なものと見なされるべきものであり、添付の特許請求の範囲は、本開示の真の趣旨及び範囲に入るそうした全ての変更形態、改良形態及び他の実施形態を包含することを意図する。従って、法によって許される最大限の程度まで、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲及びそれらの均等物の最も広い許容可能な解釈によって決定されるべきものであり、上述の詳細な説明によって制限又は限定されるものではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図7D】
【図7E1】
【図7E2】
【図7F1】
【図7F2】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】